Исследователи из БФУ имени И. Канта получили магнитные наночастицы с использованием экстракта аира (Acorus сalamus) и показали их эффективность против некоторых видов патогенных грибов, поражающих культурные растения. Новая технология позволит получать наночастицы с использованием дешевого растительного сырья и снизить воздействие вредных реагентов на окружающую среду. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano-Structures & Nano-Objects.
«Существуют несколько методов получения наночастиц в защитной оболочке, но их основной недостаток — использование токсичных реагентов. Мы разработали “зеленую” технологию производства наночастиц феррита бария с использованием экстракта корня аира. Их поверхность имеет дополнительные биоактивные свойства. При этом они обладают необходимыми магнитными и геометрическими характеристиками», — рассказывает соавтор исследования Лариса Панина.
Сейчас наночастицы используют в самых разных областях: от медицины до нефтяной промышленности. Решающее значение имеет отношение площади поверхности частицы к ее объему. Чем оно больше, тем значительней локальное влияние наночастицы. Магнитными наночастицами можно управлять внешним магнитным полем, поэтому они перспективны для биологии и медицины. Их используют как в медицинской диагностике, так и при лечении различных заболеваний. Некоторые исследования также выявили механизм противогрибковых свойств магнитных наночастиц. Для этих целей было предложено использовать феррит бария в биосовместимой оболочке.
Ученые использовали экстракт аира (Acorus сalamus) в качестве нетоксичного реагента, необходимого для производства наночастиц с поверхностным покрытием. Как корни, так и листья этого растения обладают антиоксидантным, антимикробным и инсектицидным действием. Для изучения морфологии частиц авторы использовали сканирующую электронную микроскопию. Наночастицы имели средний размер от 20 до 50 нм и гексагональную форму. Ученые также выяснили кристаллическую структуру и элементный состав частиц с помощью рентгеноструктурного анализа и энергодисперсионной спектроскопии. Оказалось, что полученные по «зеленой» технологии наночастицы не имели никаких примесей.
Кроме того, наночастицы оказались активны против четырех различных грибков, которые вызывают болезни плодовых и цветочных культурных растений. Даже низкая концентрация замедляла рост патогенов. В результате реакции Фентона, при которой ионы железа в феррите бария вступают в реакцию с пероксидами, образуются реактивные формы кислорода, такие как радикал ·OH. Они вступают в реакцию с веществами клеточной стенки, повреждают ее и тем самым замедляют рост патогена. Авторы предполагают, что благодаря такому универсальному механизму полученные ими наночастицы активны и против других видов грибков.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
